CN1877183A - 聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件及其装配方法。由螺帽、接头、外套筒、内衬套、增强层和聚四氟乙烯内管组成，内衬套位于接头中的连接孔内，通过扣压，使增强层变形为圆锥、圆柱形结构，由嵌入段、扩口段、收缩段和稳定段依次相连组成，增强层套于聚四氟乙烯内管外，增强层的嵌入段、扩口段和收缩段的内壁与聚四氟乙烯内管外壁间形成空隙，该空隙构成接头体密封槽，接头后端嵌于密封槽内；在内衬套的支撑下，将接头体密封槽嵌于聚四氟乙烯内管外以达到密封效果，通过阶梯状，增强聚四氟乙烯软管与接头的拉脱力。本发明不仅有效地保证了软管的最大通径，而且使软管承受的内应力减小，具有使用寿命长，密封性强、操作方便的优点。

Description

聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件及其装配方法
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件及其装配方法。
背景技术
目前，常规聚四氟乙烯软管组件(以下简称软管组件)的一体式装配扣压式金属连接件，由接头、外套筒和螺帽三个零件组成，其装配方法是通过把接头插入聚四氟乙烯钢丝编织管内，直接扣压外套筒，使钢丝增强层、聚四氟乙烯内管夹紧连接接头，同时使聚四氟乙烯内管产生一定量的变形，以嵌入接头密封槽内来达到密封效果。在一定的压力下使用时，软管组件与接头的抗拉脱力完全取决于外套筒内螺旋槽的紧固程度。这样，接头内内管由于变形所产生的内应力较大，长期使用，很容易产生内管接头端部疲劳性开裂，导致软管组件渗油，不能正常工作。另外，采用一体式扣压金属连接件，由于工作压力的提升，为提高软管组件的拉脱力，在设计上往往以增加接头外套筒长度，这样就造成了软管组件本身重量的增加；由于采用较长的接头套筒，插入接头中内管接触面就会变大，扣压时接头支撑力也随之加大，故要求设计时接头壁增厚，通常只能靠减少软管组件的接头内径来实现，从而导致软管组件本身通径流量下降。
因此，研究一种能降低软管组件接头端部内管疲劳性开裂、延长软管组件使用寿命、密封性强的聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件及其装配方法是本领域人员的技术目标。
发明内容
本发明的目的在于提出一种使用寿命长、密封性强、适用于工作压力和最高使用温度聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件及其装配方法。
本发明提出的聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件，由螺帽1、接头2、外套筒3、内衬套4、增强层5和聚四氟乙烯内管6组成，组装后的结构如图1所示，其中，接头1中的连接孔7呈圆柱状，连接孔7的孔壁上开有环形槽12，内衬套4一端设有凸缘13，内衬套4位于连接孔7内，其凸缘13嵌于环形槽12内；通过扣压，使增强层5围着接头端的形状变形为圆锥、圆柱形结构，由嵌入段8、扩口段9、收缩段10和稳定段11依次相连组成，嵌入段8、稳定段11呈圆柱形，扩口段9和收缩段10呈圆锥形，嵌入段8的直径大于稳定段11直径，使嵌入段8自身拉脱力大于稳定段11；增强层5套于聚四氟乙烯内管6外，增强层5的嵌入段8、扩口段9和收缩段10的内壁与聚四氟乙烯内管6外壁间形成空隙，该空隙构成接头体密封槽14，置于密封槽14中的接头后端结构与密封槽14为一体；聚四氟乙烯内管6置于内衬套4外密封槽14中，接头2前端外表面圆周有螺纹，螺帽1套装在接头1前端；增强层5外是外套筒3。
本发明中，增强层5是采用单层编织或双层编织的钢丝层。
本发明提出的聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件的装配方法，其具体步骤如下：
1、将螺帽1套装于接头2前端，进行螺帽1收口；
2、内衬套4放置于接头2的连接孔7中，相应的扩口件放入内衬套4中，敲打使内衬套4端部通过扩张形成凸缘13，该凸缘13嵌入环形槽12内固定就位；
3、将套筒3套于增强层5外；
4、通过专用设备工具将增强层5与聚四氟乙烯内管6分离，使增强层5内壁与聚四氟乙烯内管6外壁间形成空隙，构成接头体密封槽14形状；
5、将接头锥体状嵌入已分离的增强层5与聚四氟乙烯内管6中间，同时使聚四氟乙烯内管6插入内衬套4与接头2内壁之间，使接头体密封槽14就位；
6、用扣压设备扣压收紧外套筒3，通过外套筒3的变形使接头2和增强层5牢固连接。
本发明通过一次性扣压，使套筒3形成阶梯形状，同时增强层嵌入接头体根部槽内，使增强层5形成圆柱形的嵌入段8、圆锥形的扩口段9和圆锥形的收缩段10，同时在内衬套的支撑下，将接头体密封槽嵌于聚四氟乙烯内管外以达到密封效果，通过阶梯状，增强聚四氟乙烯内管与接头的拉脱力。
本发明经过扣压，使密封槽线状梯形凸出，所牵涉的面积较小，因此经过扣压后，密封槽完全嵌入聚四氟乙烯软管中，这样聚四氟乙烯软管承受的内应力减少，扣压时对内衬套所产生的力相应减少，从而更有效地保证了软管的最大通径，另外，软管自身拉脱力完全靠钢丝嵌入接头根部，通过阶梯来增强管体与接头的拉脱力。
本发明具有使用寿命长，密封性强、操作方便的优点。
附图说明
图1为本发明的结构图示。
图中标号：1为螺帽，2为接头，3为套筒，4为内衬套，5为增强层，6为聚四氟乙烯内管，7为连接孔，8为增强层的嵌入段，9为增强层的扩口段，10为增强层的收缩段，11为增强层的稳定段，12为环形槽，13为凸缘，14为接头体密封槽。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：将下列各个部件按图1所示方式连接，该领域的技术人员均能顺利实施。采用Φ10mm聚四氟乙烯内管，其壁厚为1.21mm，内衬套4外径为10.5mm，套筒3内外径为16.5/18.8mm，增强层5采用单层编织的钢丝层，套筒3扣压的定位长度为138.5mm，微调刻度为1.21mm，扣压直径为16.1mm，扣压长度为14.2mm，螺帽1扣压尺寸为20.9mm，扣压高度5.8mm。
装配方法如下：
1、将螺帽1套装于接头2前端，通过螺帽收口模收紧螺帽1；
2、将内衬套4放置于接头2的连接孔7中就位，通过相应的扩口具放入内衬套4中，用榔头成冲压敲打使内衬套4端部通过扩张形成凸缘13，该凸缘13嵌入环形槽12内固定就位；
3、根据软管长短要求用铅丝捆扎软管有效部位，然后沿铅丝边缘进行垂直切割；
4、将已组合的接头锥体状嵌入已分离增强层与内管中间就位；
5、通过装头机或车床将套筒3套于增强层5外。
6、通过八瓣收口模扣压，使增强层5形成圆柱形的嵌入段8、圆锥形的扩口段9和圆锥形的收缩段10，增强层内壁与内管6外壁间就构成接头体密封槽形状。
将所得分离装配扣压式接头用于航空航天飞行器使用的配套材料，其性能指标可达：最高工作压力10.0MPa，使用温度-55～204℃，高温爆破压力41.4MPa，室温爆破压力55.2MPa，脉冲试验10万次，重量0.35kg/m。
实施例2：将下列各个部件按图1所示方式连接，该领域的技术人员均能顺利实施。采用Φ25mm聚四氟乙烯内管，其壁厚为1.55mm，内衬套4外径为25.5mm，套筒3内外径为36.5/41.6mm，增强层5采用双层编织的钢丝层，套筒3扣压的定位长度为126.5mm，微调刻度0.07mm，扣压直径为35.6mm，扣压长度为24.2mm，螺帽1扣压尺寸为30.9mm，扣压高度为5.3mm。
装配方法如下：
1、将螺帽1套装于接头2前端，通过螺帽收口模收紧螺帽1；
2、将内衬套4放置于接头2的连接孔7中就位，通过相应的扩口具放入内衬套4中，用榔头成冲压敲打使内衬套4端部通过扩张形成凸缘13，该凸缘13嵌入环形槽12内固定就位；
3、根据软管长短要求用铅丝捆扎软管有效部位，然后沿铅丝边缘进行垂直切割；
4、将已组合的接头锥体状嵌入已分离增强层与内管中间就位；
5、通过装头机或车床将套筒3套于增强层5外。
6、通过八瓣收口模扣压，使增强层5形成圆柱形的嵌入段8、圆锥形的扩口段9和圆锥形的收缩段10，增强层内壁与内管6外壁间就构成接头体密封槽形状。
将所得分离装配扣压式接头用于航空航天飞行器使用的配套材料，其性能指标可达：最高工作压力6.3MPa，使用温度-55～204℃，高温爆破压力18.9MPa，室温爆破压力25.2MPa，脉冲试验10万次，重量1.10kg/m。

Claims (3)

1、一种聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件，由螺帽(1)、接头(2)、外套筒(3)、内衬套(4)、增强层(5)和聚四氟乙烯内管(6)组成，其特征在于接头(1)中的连接孔(7)呈圆柱状，连接孔(7)的孔壁上开有环形槽(12)，内衬套(4)一端设有凸缘(13)，内衬套(4)位于连接孔(7)内，其凸缘(13)嵌于环形槽(12)内；通过扣压，使增强层(5)围着接头端的形状变形为圆锥、圆柱形结构，由嵌入段(8)、扩口段(9)、收缩段(10)和稳定段(11)依次相连组成，嵌入段(8)、稳定段(11)呈圆柱形，扩口段(9)和收缩段(10)呈圆锥形，嵌入段(8)的直径大于稳定段(11)直径，使嵌入段(8)自身拉脱力大于稳定段(11)；增强层(5)套于聚四氟乙烯内管(6)外，增强层(5)的嵌入段(8)、扩口段(9)和收缩段(10)的内壁与聚四氟乙烯内管(6)外壁间形成空隙，该空隙构成接头体密封槽(14)，置于密封槽(14)中的接头后端结构与密封槽(14)为一体；聚四氟乙烯内管(6)置于内衬套(4)外密封槽(14)中，接头(2)前端外表面圆周有螺纹，螺帽(1)套装在接头(1)前端；增强层(5)外是外套筒(3)。
2、根据权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件，其特征在于增强层(5)是采用单层编织或双层编织的钢丝层。
3、一种如权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件分离插入扣压式金属连接件的装配方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将螺帽(1)套装于接头(2)前端，进行螺帽(1)收口；
(2)内衬套(4)放置于接头(2)的连接孔(7)中，相应的扩口件放入内衬套(4)中，敲打使内衬套(4)端部通过扩张形成凸缘(13)，该凸缘(13)嵌入环形槽(12)内固定就位；
(3)将套筒(3)套于增强层(5)外；
(4)通过专用设备工具将增强层(5)与聚四氟乙烯内管(6)分离，使增强层(5)内壁与聚四氟乙烯内管(6)外壁间形成空隙，构成接头体密封槽(14)形状；
(5)将接头锥体状嵌入已分离的增强层(5)与聚四氟乙烯内管(6)中间，同时使聚四氟乙烯内管(6)插入内衬套(4)与接头(2)内壁之间，使接头体密封槽(14)就位；
(6)用扣压设备扣压收紧外套筒(3)，通过外套筒(3)的变形使接头(2)和增强层(5)牢固连接。
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